一种配电网电压暂降母线电压保持系统及方法与流程

本发明涉及配电网故障控制领域，尤其是涉及一种配电网电压暂降母线电压保持系统及方法。

背景技术：

1、我国电力工业以及电网建设在过去的几十年中成就显著，随着国家“中国制造2025”的提出和“长三角一体化”的推进，我国高端交通装备、能源及环保装备、集成电子电路等高端制造业发展迅速，以高端制造业为主的电网电压敏感用户不断增多，但这些高端制造业由于流程联系紧密、用电负荷敏感度高，对供配电系统可靠性、供电连续性提出了更高的要求。因此，需在用电侧采取必要的电压暂降治理措施，维持用电负荷不因供电电源短时电压波动而停止工作，并在供电电源电压恢复正常后继续维持用电负荷的正常工作，解决电压暂降致使高新科技产业、高端制造业等敏感负荷用户无法启动运行、意外停机等电能质量问题，避免因电压暂降而发生的接触器释放、保护设备动作切除非故障支路、电动机停止运行等其他因电能质量不合格的用电事故。对配供电系统和企业内部电网进行电压暂降综合治理，解决供电电源电压暂降对高新科技产业、高端制造业以及钢煤石化等传统大型用电企业等具有重要的应用前景和经济效益。

2、电压暂降现象的出现会使得交流母线电压瞬时跌落，导致工业变频器、断路器等控制设备跳开停止工作，具体表现为以下三方面：第一，由于电压暂降造成电压降低，运行的电机在保证相同出力的条件下，电流随之增大，容易引起电机绕组过热，空气开关、接触器触头发热等，从而引发设备故障；第二，在使用变频器控制的场合，由于一般的变频器都具有过压、失压和瞬间停电的保护功能，在电源电压暂降较为强烈时，有可能使变频器低电压保护动作停止运行；第三，电压暂降发生时，由于电压的降低，可能会使接触器线圈对铁芯的吸力小于释放弹簧的弹力使接触器释放，从而造成大量电动机的跳闸，严重威胁企业安全生产。对于高新科技产业与高端制造业而言，如果负荷供电发生以上现象，甚至停止，将会致使某些重要设备停止运行、整套工艺流程中断，不合格残次品成批次出现，造成严重的经济损失。

技术实现思路

1、本发明是为了克服现有技术的由于电压暂降导致的设备停运、工艺流程中断等从而造成严重经济损失的问题，提供一种配电网电压暂降母线电压保持系统及方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种配电网电压暂降母线电压保持系统，包括快速保护控制模块和开关模块，所述快速保护控制模块和开关模块相连，所述开关模块连接有阻抗模块，所述快速保护控制模块连接有第一母线，所述开关模块连接有第二母线，所述开关模块与第一母线相连。本发明的一种配电网电压暂降母线电压保持系统，阻抗模块并联在快速开关的两端，快速开关与常规断路器串联，快速保护控制模块采集母线电压、线路电流实现故障的快速检测，快速保护控制模块通过光纤控制快速开关实现分合，在发生电压暂降时，不仅限制了短路电流，减小短路电流对负荷的冲击，同时维持母线电压的稳定，保障同段母线其他负荷供电连续性，实现低电压穿越，解决了由于电压暂降致使某些重要设备停止运行、整套工艺流程中断，不合格残次品成批次出现，造成严重的经济损失的问题。

4、作为本发明的优选方案，所述开关模块包括一个快速开关、一个普通开关和一个下级断路器，所述普通开关的一端与第一母线相连，所述普通开关的另一端与快速开关的一端相连，所述快速开关的另一端与下级断路器的一端相连，所述下级断路器的另一端与第二母线相连。

5、作为本发明的优选方案，所述阻抗模块具体为限流电抗器，所述限流电抗器与快速开关并联。

6、作为本发明的优选方案，所述快速保护控制模块具体为快速保护控制装置，其型号具体为pcs-9613cs，所述快速保护控制装置分别与快速开关和普通开关相连。

7、作为本发明的优选方案，所述快速保护控制模块和开关模块集成在一个金属封闭开关柜中。

8、一种配电网电压暂降母线电压保持方法，当第二母线发生故障时，快速保护控制装置检测到电压暂降故障，通过光纤控制快速开关断开，限流电抗器投入电路，实现对第一母线电压进行保护，完成限流后快速保护控制装置分断普通开关，实现对故障的隔离。本发明的一种配电网电压暂降母线电压保持方法，适用于本发明的一种配电网电压暂降母线电压保持系统，限流电抗器并联在快速断路器的两端，快速开关与普通开关串联，快速保护控制装置采集母线电压、线路电流实现故障的快速检测，快速保护控制装置通过光纤控制快速开关实现分合，在发生电压暂降时，不仅限制了短路电流，减小短路电流对负荷的冲击，同时维持母线电压的稳定，保障同段母线其他负荷供电连续性，实现低电压穿越。

9、作为本发明的优选方案，当第二母线下方发生故障时，快速保护控制装置检测到电压暂降故障，通过光纤控制快速开关断开，限流电抗器投入电路，实现对第一母线电压进行保护，完成限流后，第二母线下方的负荷保护动作，当第二母线下方故障成功切除后，快速保护控制装置检测馈线电流，当馈线故障电流明显下降到正常电流大小后通过光纤控制快速开关闭合，限流电抗器退出电路，系统恢复正常运行。

10、作为本发明的优选方案，若故障在发生300ms后，快速保护控制装置检测到系统故障依然存在，则对普通开关发送跳闸指令，普通开关跳开，切除故障点。

11、因此，本发明具有以下有益效果：本发明的一种配电网电压暂降母线电压保持系统及方法，限流电抗器并联在快速断路器的两端，快速开关与普通开关串联，快速保护控制装置采集母线电压、线路电流实现故障的快速检测，快速保护控制装置通过光纤控制快速开关实现分合，在发生电压暂降时，不仅限制了短路电流，减小短路电流对负荷的冲击，同时维持母线电压的稳定，保障同段母线其他负荷供电连续性，实现低电压穿越，避免了由于电压暂降致使某些重要设备停止运行、整套工艺流程中断，不合格残次品成批次出现，造成严重的经济损失的问题。

技术特征：

1.一种配电网电压暂降母线电压保持系统，其特征是，包括快速保护控制模块和开关模块，所述快速保护控制模块和开关模块相连，所述开关模块连接有阻抗模块，所述快速保护控制模块连接有第一母线，所述开关模块连接有第二母线，所述开关模块与第一母线相连。

2.根据权利要求1所述的一种配电网电压暂降母线电压保持系统，其特征是，所述开关模块包括一个快速开关、一个普通开关和一个下级断路器，所述普通开关的一端与第一母线相连，所述普通开关的另一端与快速开关的一端相连，所述快速开关的另一端与下级断路器的一端相连，所述下级断路器的另一端与第二母线相连。

3.根据权利要求2所述的一种配电网电压暂降母线电压保持系统，其特征是，所述阻抗模块具体为限流电抗器，所述限流电抗器与快速开关并联。

4.根据权利要求2所述的一种配电网电压暂降母线电压保持系统，其特征是，所述快速保护控制模块具体为快速保护控制装置，其型号具体为pcs-9613cs，所述快速保护控制装置分别与快速开关和普通开关相连。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种配电网电压暂降母线电压保持系统，其特征是，所述快速保护控制模块和开关模块集成在一个金属封闭开关柜中。

6.一种配电网电压暂降母线电压保持方法，适用于权利要求1-5任一项所述的一种配电网电压暂降母线电压保持系统，其特征是，当第二母线发生故障时，快速保护控制装置检测到电压暂降故障，通过光纤控制快速开关断开，限流电抗器投入电路，实现对第一母线电压进行保护，完成限流后快速保护控制装置分断普通开关，实现对故障的隔离。

7.根据权利要求6所述的一种配电网电压暂降母线电压保持方法，其特征是，当第二母线下方发生故障时，快速保护控制装置检测到电压暂降故障，通过光纤控制快速开关断开，限流电抗器投入电路，实现对第一母线电压进行保护，完成限流后，第二母线下方的负荷保护动作，当第二母线下方故障成功切除后，快速保护控制装置检测馈线电流，当馈线故障电流明显下降到正常电流大小后通过光纤控制快速开关闭合，限流电抗器退出电路，系统恢复正常运行。

8.根据权利要求7所述的一种配电网电压暂降母线电压保持方法，其特征是，若故障在发生300ms后，快速保护控制装置检测到系统故障依然存在，则对普通开关发送跳闸指令，普通开关跳开，切除故障点。

技术总结
本发明公开了一种配电网电压暂降母线电压保持系统及方法，包括快速保护控制模块和开关模块，所述快速保护控制模块和开关模块相连，所述开关模块连接有阻抗模块，所述快速保护控制模块连接有第一母线，所述开关模块连接有第二母线，所述开关模块与第一母线相连。本发明的一种配电网电压暂降母线电压保持系统及方法，在发生电压暂降时，不仅限制了短路电流，减小短路电流对负荷的冲击，同时维持母线电压的稳定，保障同段母线其他负荷供电连续性，实现低电压穿越，解决了由于电压暂降致使某些重要设备停止运行、整套工艺流程中断，不合格残次品成批次出现，造成严重的经济损失的问题。

技术研发人员：高博,丁一岷,裘愉涛,毛琳明,黄权飞,李运钱,张冲标,成龙,陈金威,吴晗,宣绍祺,王晓峰,赵若辰,许诺,王卫强,刘可可
受保护的技术使用者：国网浙江省电力有限公司嘉善县供电公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13